После начального импульса и разгона Р-ЗС шла к цели по инерции, а ресурса бортовой энергетики хватало на 11 с полета (позднее, с использованием нового ПАД в изд. 301А (К-13А) - до 21 с). ГСН с чувствительным элементом на базе сернистого олова обеспечивала сопровождение цели с углом 50е, а ее ориентацию в пространстве осуществлял гиростабилизатор. При сближении с целью на достаточное расстояние срабатывал неконтактный оптический взрыватель (его название было условным, так как он реагировал на тепло и «видел» в ИК-диапазоне) и подрывалась боевая часть, образуя до 1100 трехграммовых осколков с эффективным радиусом поражения 10 - 11м. На случай прямого попадания в самолет противника был предусмотрен дополнительный контактный взрыватель, чувствительные пьезоэлементы которого наклеивались на передних кромках рулей. Минимальная дальность пуска без риска поражения собственного самолета разлетающимися осколками составляла 0,9 - 1,4 км. Р-ЗС обладала широким диапазоном применения и могла запускаться при скоростях носителя от 900 до 2200 км/ч и высотах до 20 км.

Р-ЗС весила всего 75,3 кг, что позволяло без проблем снаряжать ею самолет даже вручную. Впрочем, тем же привычным способом подвешивались и другие советские ракеты, вот только рук при этом требовалось побольше.

Р-ЗС вошла в комплекс вооружения истребителя МиГ-21Ф-13 (на АПУ-ЗС), а затем появилась и на других самолетах на подвесках АПУ-13, -13М1, -13М5, -13БС, -13МТ. Под нее были доработаны также некоторые МиГ-17ПФ и МиГ-19П. С минимальными изменениями в конструкции ракета производилась и применялась беспрецедентно долго, не будучи снятой с вооружения и к концу 80-х годов.

Макет Р-ЗС на МиГ-21Ф-13